鑽石海

天王星、海王星─鑽石雨?

太陽系邊緣的兩顆類木行星:天王星、海王星,分別為第七顆以及第八顆行星,與太陽的平均距離分別為19.6天文單位以及30天文單位,其組成份主要是氫、氦以及由水、氨、甲烷所結成的「冰」。這類型冰巨星,不若地球、金星、水星、火星等類地行星有明確存在的岩石核心,相對密度較低,體積也較大,天王星的體積在太陽系中排行第三,而質量約為地球的14倍,海王星的體積排行第四,質量則大約是地球的17倍。兩者在大氣中具有複雜的雲層結構,其內部高壓的狀態,成為近年科學家研究相態變化的好對象。 天王星的內部近核心壓力非常的大,高達800GPa(約地球表面氣壓790萬倍),因為壓力重力效應,溫度也從外層的-220度飆升到7000度,在極高的壓力下可以形成密度相當高的冰(9g/)。過去的研究模擬這種壓力及溫度環境,並且在將溫度提高到攝氏50000度後,觀察到鑽cm3石塵埃產生的現象(由甲烷衍生的碳化合物);Eggert(2010年,發表於Nature Physics)研究碳化合物(鑽石、石墨)等相態變化後,認為存在「液態具導電流體性質」的鑽石,因此在天王星、海王星的環境下,可能有固態的鑽石塵埃參與於相態變化中,支持早在1981年就被科學家提出的鑽石雨幻想。